JP3374828B2 - Plasma processing method and apparatus - Google Patents
Plasma processing method and apparatusInfo
- Publication number
- JP3374828B2 JP3374828B2 JP2000048815A JP2000048815A JP3374828B2 JP 3374828 B2 JP3374828 B2 JP 3374828B2 JP 2000048815 A JP2000048815 A JP 2000048815A JP 2000048815 A JP2000048815 A JP 2000048815A JP 3374828 B2 JP3374828 B2 JP 3374828B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- antenna
- vacuum container
- plasma
- substrate
- ring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Plasma Technology (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体等の電子
デバイスやマイクロマシンの製造に利用されるドライエ
ッチング、スパッタリング、プラズマCVD等のプラズ
マ処理方法及び装置に関し、特にVHF帯またはUHF
帯の高周波電力を用いて励起するプラズマを利用するプ
ラズマ処理方法及び装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma processing method and apparatus such as dry etching, sputtering, and plasma CVD used for manufacturing electronic devices such as semiconductors and micromachines, and more particularly to a VHF band or UHF.
The present invention relates to a plasma processing method and apparatus using plasma excited by using high frequency power of a band.
【0002】[0002]
【従来の技術】半導体等の電子デバイスの微細化に対応
するために、高密度プラズマの利用が重要であることに
ついて、特開平8−83696号公報に述べられている
が、最近は、電子密度が高くかつ電子温度の低い、低電
子温度プラズマが注目されている。2. Description of the Related Art Japanese Unexamined Patent Publication No. 8-83696 describes that it is important to use high-density plasma in order to cope with the miniaturization of electronic devices such as semiconductors. High electron temperature and low electron temperature attract attention to low electron temperature plasma.
【0003】Cl2やSF6等のように負性の強いガス、
言い換えれば、負イオンが生じやすいガスをプラズマ化
したとき、電子温度が3eV程度以下になると、電子温
度が高いときに比べてより多量の負イオンが生成され
る。この現象を利用すると、正イオンの入射過多によっ
て微細パターンの底部に正電荷が蓄積されることによっ
て起きる、ノッチと呼ばれるエッチング形状異常を防止
することができ、極めて微細なパターンのエッチングを
高精度に行うことができる。A gas with a strong negative polarity, such as Cl 2 or SF 6 ,
In other words, when the gas in which negative ions are easily generated is turned into plasma and the electron temperature is about 3 eV or less, a larger amount of negative ions are generated as compared with the case where the electron temperature is high. By utilizing this phenomenon, it is possible to prevent etching shape abnormalities called notches caused by the accumulation of positive charges at the bottom of the fine pattern due to excessive incidence of positive ions, and to etch extremely fine patterns with high accuracy. It can be carried out.
【0004】また、シリコン酸化膜等の絶縁膜のエッチ
ングを行う際に一般的に用いられるCxFyやCxHy
Fz(x、y、zは自然数)等の炭素及びフッ素を含む
ガスをプラズマ化したとき、電子温度が3eV程度以下
になると、電子温度が高いときに比べてガスの解離が抑
制され、とくにF原子やFラジカル等の生成が抑えられ
る。F原子やFラジカル等はシリコンをエッチングする
速度が早いため、電子温度が低い方が対シリコンエッチ
ング選択比の大きい絶縁膜エッチングが可能になる。Further, CxFy and CxHy generally used when etching an insulating film such as a silicon oxide film.
When a gas containing carbon and fluorine such as Fz (x, y, and z is a natural number) is turned into plasma, when the electron temperature is about 3 eV or less, dissociation of the gas is suppressed as compared with the case where the electron temperature is high. Generation of atoms and F radicals is suppressed. Since F atoms, F radicals, and the like have a high rate of etching silicon, a lower electron temperature enables etching of an insulating film having a higher etching selection ratio with respect to silicon.
【0005】また、電子温度が3eV以下になると、イ
オン温度やプラズマ電位も低下するので、プラズマCV
Dにおける基板へのイオンダメージを低減することがで
きる。Further, when the electron temperature becomes 3 eV or less, the ion temperature and the plasma potential also decrease, so that the plasma CV
Ion damage to the substrate at D can be reduced.
【0006】電子温度の低いプラズマを生成できる技術
として現在注目されているのは、VHF帯またはUHF
帯の高周波電力を用いるプラズマ源である。At present, the VHF band or the UHF band is drawing attention as a technique capable of generating plasma having a low electron temperature.
It is a plasma source that uses the high frequency power of the band.
【0007】図5は、われわれが既に提案している板状
アンテナ式プラズマ処理装置の断面図である。図5にお
いて、真空容器1内にガス供給装置2から所定のガスを
導入しつつ排気装置としてのポンプ3により排気を行
い、真空容器1内を所定の圧力に保ちながら、アンテナ
用高周波電源4により100MHzの高周波電力を、ア
ンテナ5と真空容器1との間に挟まれ、かつ、アンテナ
5と外形寸法がほぼ等しい誘電板6に設けられた貫通穴
7を介してアンテナ5に供給すると、真空容器1内にプ
ラズマが発生し、基板電極8上に載置された基板9に対
してエッチング、堆積、表面改質等のプラズマ処理を行
うことができる。このとき、基板電極8にも基板電極用
高周波電源10により高周波電力を供給することで、基
板9に到達するイオンエネルギーを制御することができ
る。また、アンテナ5の表面は、絶縁カバー11により
覆われている。また、誘電板6と誘電板6の周辺部に設
けられた誘電体リング18との間の溝状の空間と、アン
テナ5とアンテナ5の周辺部に設けられた導体リング1
9との間の溝状の空間からなるプラズマトラップ20が
設けられている。このような構成により、アンテナ5か
ら放射された電磁波がプラズマトラップ20で強めら
れ、また、低電子温度プラズマではホローカソード放電
が起きやすい傾向があるため、固体表面で囲まれたプラ
ズマトラップ20で高密度のプラズマ(ホローカソード
放電)が生成しやすくなる。したがって、真空容器1内
では、プラズマ密度がプラズマトラップ20で最も高く
なり、拡散によって基板9近傍までプラズマが輸送され
ることで、より均一なプラズマが得られる。FIG. 5 is a sectional view of a plate antenna type plasma processing apparatus that we have already proposed. In FIG. 5, a predetermined gas is introduced from the gas supply device 2 into the vacuum container 1 and exhausted by the pump 3 as an exhaust device, while the inside of the vacuum container 1 is kept at a predetermined pressure by the antenna high frequency power source 4. When high frequency power of 100 MHz is supplied between the antenna 5 and the vacuum container 1 and is supplied to the antenna 5 through the through hole 7 provided in the dielectric plate 6 having substantially the same external dimensions as the antenna 5, the vacuum container is Plasma is generated in the substrate 1, and the substrate 9 placed on the substrate electrode 8 can be subjected to plasma treatment such as etching, deposition, and surface modification. At this time, by supplying high frequency power to the substrate electrode 8 from the high frequency power source 10 for substrate electrode, the ion energy reaching the substrate 9 can be controlled. The surface of the antenna 5 is covered with an insulating cover 11. Further, the groove-shaped space between the dielectric plate 6 and the dielectric ring 18 provided in the peripheral portion of the dielectric plate 6, and the antenna 5 and the conductor ring 1 provided in the peripheral portion of the antenna 5.
A plasma trap 20 including a groove-shaped space between the plasma trap 20 and the groove 9 is provided. With such a configuration, the electromagnetic wave radiated from the antenna 5 is strengthened in the plasma trap 20, and a hollow cathode discharge tends to occur in the low electron temperature plasma, so that the plasma trap 20 surrounded by the solid surface has a high intensity. It becomes easy to generate high density plasma (hollow cathode discharge). Therefore, in the vacuum chamber 1, the plasma density is highest in the plasma trap 20, and the plasma is transported to the vicinity of the substrate 9 by diffusion, so that a more uniform plasma can be obtained.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図5に
示した従来の方式では、プラズマの均一性を得るため
に、アンテナ5と基板電極8との距離を大きくとる必要
があり、高いイオン飽和電流密度を得ようとすると、非
常に大きな高周波電力を印加する必要があるという問題
点があった。たとえば、塩素ガスのプラズマにおいて、
直径300mmの範囲で±10%以下の均一性を得るた
めには、アンテナ5と基板電極8との距離を130mm
程度にする必要があり、真空容器1内に塩素ガスを供給
し、VHFパワー1000Wをアンテナ5に印加した場
合、1Paで基板9近傍でのイオン飽和電流密度は2.
2mA/cm2であった。However, in the conventional method shown in FIG. 5, it is necessary to increase the distance between the antenna 5 and the substrate electrode 8 in order to obtain plasma uniformity, and a high ion saturation current is required. To obtain the density, there is a problem that it is necessary to apply a very large high frequency power. For example, in chlorine gas plasma,
In order to obtain a uniformity of ± 10% or less within a diameter of 300 mm, the distance between the antenna 5 and the substrate electrode 8 should be 130 mm.
When chlorine gas is supplied into the vacuum container 1 and VHF power of 1000 W is applied to the antenna 5, the ion saturation current density in the vicinity of the substrate 9 is 1 Pa at 1 Pa.
It was 2 mA / cm 2 .
【0009】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、アン
テナと基板との距離を小さくしても均一性が良く、か
つ、高いイオン飽和電流密度が得られるプラズマ処理方
法及び装置を提供することを目的としている。In view of the above problems of the prior art, the present invention provides a plasma processing method and apparatus which provide good uniformity and high ion saturation current density even when the distance between the antenna and the substrate is small. It is an object.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本願の第1発明のプラズ
マ処理方法は、真空容器内にガスを供給しつつ真空容器
内を排気し、真空容器内を所定の圧力に制御しながら、
真空容器内の基板電極に載置された基板に対向して真空
容器内に設けられたアンテナに、アンテナと真空容器と
の間に挟まれ、かつ、アンテナよりも外形寸法が大きい
誘電板に設けられた貫通穴を介して周波数50MHz乃
至3GHzの高周波電力を印加することにより、真空容
器内にプラズマを発生させ、前記アンテナと前記基板電
極との距離を80mm程度に設定し、基板を処理するプ
ラズマ処理方法であって、「アンテナの周辺部に設けら
れ、かつ、前記誘電板に設けられた第1導体リングとア
ンテナとの間の溝状の第1プラズマトラップ」と、「第
1導体リングの周辺部に設けられ、かつ、前記誘電板に
設けられ、かつ、内径が前記誘電板の外形よりも小さい
第2導体リングと、第1導体リングとの間の溝状の第2
プラズマトラップ」とによって、前記基板を処理するこ
とを特徴とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided a plasma processing method, wherein a gas is supplied into a vacuum container, the inside of the vacuum container is evacuated, and the inside of the vacuum container is controlled to a predetermined pressure.
An antenna provided in the vacuum container facing the substrate placed on the substrate electrode in the vacuum container, and provided on a dielectric plate that is sandwiched between the antenna and the vacuum container and has a larger outer dimension than the antenna. By applying high-frequency power having a frequency of 50 MHz to 3 GHz through the through hole, plasma is generated in the vacuum container, and the antenna and the substrate power are supplied.
A plasma processing method for processing a substrate by setting a distance from the pole to about 80 mm, wherein the method is "a first conductor ring provided on the peripheral portion of the antenna and between the first conductor ring provided on the dielectric plate and the antenna. "A groove-shaped first plasma trap" and a "second conductor provided in the peripheral portion of the first conductor ring and provided in the dielectric plate , and having an inner diameter smaller than the outer shape of the dielectric plate". A groove-shaped second between the ring and the first conductor ring
Processing the substrate by means of a "plasma trap".
【0011】本願の第2発明のプラズマ処理方法は、真
空容器内にガスを供給しつつ真空容器内を排気し、真空
容器内を所定の圧力に制御しながら、真空容器内の基板
電極に載置された基板に対向して真空容器内に設けられ
たアンテナに、アンテナと真空容器との間に挟まれ、か
つ、アンテナと外形寸法がほぼ等しい誘電板に設けられ
た貫通穴を介して周波数50MHz乃至3GHzの高周
波電力を印加することにより、真空容器内にプラズマを
発生させ、前記アンテナと前記基板電極との距離を80
mm程度に設定し、基板を処理するプラズマ処理方法で
あって、前記誘電板の周辺部に誘電体リングが設けら
れ、「アンテナの周辺部に設けられ、かつ、前記誘電体
リングに設けられた第1導体リングとアンテナとの間の
溝状の第1プラズマトラップ」と、「第1導体リングの
周辺部に設けられ、かつ、前記誘電体リングに設けら
れ、かつ、内径が前記誘電体リングの外形よりも小さい
第2導体リングと、第1導体リングとの間の溝状の第2
プラズマトラップ」とによって、前記基板を処理するこ
とを特徴とする。In the plasma processing method of the second invention of the present application, the inside of the vacuum container is evacuated while supplying the gas into the vacuum container, and the inside of the vacuum container is controlled to a predetermined pressure while being placed on the substrate electrode inside the vacuum container. An antenna provided inside the vacuum container facing the placed substrate, and a frequency is generated through a through hole provided in a dielectric plate that is sandwiched between the antenna and the vacuum container and that has the same external dimensions as the antenna. By applying high frequency power of 50 MHz to 3 GHz, plasma is generated in the vacuum container, and the distance between the antenna and the substrate electrode is set to 80.
set to about mm, a plasma processing method for processing a substrate, the peripheral portion of the dielectric plate dielectric ring is provided, mounted on the periphery of the "antenna and the dielectric
A groove-like first plasma trap "between the first conductor ring and the antenna provided in the ring, provided on the periphery of the" first conductive ring and disposed in said dielectric ring, and an inner diameter A groove-shaped second conductor ring between the first conductor ring and the second conductor ring whose outer diameter is smaller than the outer shape of the dielectric ring .
Processing the substrate by means of a "plasma trap".
【0012】本願の第1または第2発明のプラズマ処理
方法において、好適には、アンテナに等方的な電磁界分
布をもたらすために、アンテナと真空容器とを短絡する
ショートピンを設けることが望ましい。In the plasma processing method of the first or second invention of the present application, it is preferable to provide a short pin that short-circuits the antenna and the vacuum container in order to bring about an isotropic electromagnetic field distribution in the antenna. .
【0013】また、好適には、アンテナの表面が絶縁カ
バーにより覆われていることが望ましい。Further, it is preferable that the surface of the antenna is covered with an insulating cover.
【0014】本願の第1または第2発明のプラズマ処理
方法は、とくに、真空容器内に直流磁界が存在しない場
合に効果的なプラズマ処理方法である。The plasma processing method of the first or second invention of the present application is an effective plasma processing method particularly when no DC magnetic field exists in the vacuum container.
【0015】本願の第3発明のプラズマ処理装置は、真
空容器と、真空容器内にガスを供給するガス供給装置
と、真空容器内を排気する排気装置と、真空容器内に基
板を載置する基板電極と、基板電極に対向し、かつ、前
記基板電極との距離が80mm程度に設けられたアンテ
ナと、アンテナと真空容器との間に挟まれ、かつ、アン
テナよりも外形寸法が大きい誘電板と、誘電板に設けら
れた貫通穴を介してアンテナに周波数50MHz乃至3
GHzの高周波電力を供給する高周波電源とを備えたプ
ラズマ処理装置であって、「アンテナの周辺部に設けら
れ、かつ、前記誘電板に設けられた第1導体リングとア
ンテナとの間の溝状の第1プラズマトラップ」と、「第
1導体リングの周辺部に設けられ、かつ、前記誘電板に
設けられ、かつ、内径が前記誘電板の外形よりも小さい
第2導体リングと、第1導体リングとの間の溝状の第2
プラズマトラップ」が設けられていることを特徴とす
る。The plasma processing apparatus of the third invention of the present application is a true
Supply gas to empty container and vacuum containerGas supply device
And exhaust the inside of the vacuum containerExhaust systemAnd the
Place the plateSubstrate electrodeAnd facing the substrate electrode, And before
The distance to the substrate electrode is about 80 mmAnte provided
Is sandwiched between the antenna, the antenna and the vacuum vessel, and
Provided on a dielectric plate that has a larger external dimension than the tenor and the dielectric plate.
Frequency of 50MHz to 3 to the antenna through the through hole
Supply high frequency power of GHzHigh frequency power supplyWith
It is a plasma processing device that is installed in the peripheral part of the antenna.
AndOn the dielectric plateThe first conductor ring and the
Groove with the antennaFirst ofPlasma trap "and" No.
1 Provided on the periphery of the conductor ring, andOn the dielectric plate
Is provided and has an inner diameterThe dielectric plateSmaller than the outline of
Groove shape between the second conductor ring and the first conductor ringSecond
"Plasma trap" is provided
It
【0016】本願の第4発明のプラズマ処理装置は、真
空容器と、真空容器内にガスを供給するガス供給装置
と、真空容器内を排気する排気装置と、真空容器内に基
板を載置する基板電極と、基板電極に対向し、かつ、前
記基板電極との距離が80mm程度に設けられたアンテ
ナと、アンテナと真空容器との間に挟まれ、かつ、アン
テナと外形寸法がほぼ等しい誘電板と、誘電板に設けら
れた貫通穴を介してアンテナに周波数50MHz乃至3
GHzの高周波電力を供給する高周波電源とを備えたプ
ラズマ処理装置であって、前記誘電板の周辺部に誘電体
リングが設けられ、「アンテナの周辺部に設けられ、か
つ、前記誘電体リングに設けられた第1導体リングとア
ンテナとの間の溝状の第1プラズマトラップ」と、「第
1導体リングの周辺部に設けられ、かつ、前記誘電体リ
ングに設けられ、かつ、内径が前記誘電体リングの外形
よりも小さい第2導体リングと、第1導体リングとの間
の溝状の第2プラズマトラップ」が設けられていること
を特徴とする。The plasma processing apparatus of the fourth invention of the present application is a true
Supply gas to empty container and vacuum containerGas supply device
And exhaust the inside of the vacuum containerExhaust systemAnd the
Place the plateSubstrate electrodeAnd facing the substrate electrode, And before
The distance from the substrate electrode was set to about 80 mm.Ante
Is sandwiched between the antenna, the antenna and the vacuum vessel, and
Provided on the dielectric plate and the dielectric plate whose external dimensions are almost the same as the tenor.
Frequency of 50MHz to 3 to the antenna through the through hole
Supply high frequency power of GHzHigh frequency power supplyWith
It is a plasma processing device,The dielectric platePeripheral areaTo the dielectric
ringIs provided, "is it provided around the antenna?
OneIn the dielectric ringThe first conductor ring and the
Groove with the antennaFirst ofPlasma trap "and" No.
1 Provided on the periphery of the conductor ring, andThe dielectric
ToIs provided and has an inner diameterThe dielectric ringOutline of
Between the smaller second conductor ring and the first conductor ring
Groove shapeSecond"Plasma trap" is installed
Is characterized by.
【0017】本願の第3または第4発明のプラズマ処理
装置において、好適には、アンテナと真空容器とを短絡
するショートピンを設けることが望ましい。In the plasma processing apparatus of the third or fourth invention of the present application, it is preferable to provide a short pin that short-circuits the antenna and the vacuum container.
【0018】また、好適には、アンテナの表面が絶縁カ
バーにより覆われていることが望ましい。Further, it is preferable that the surface of the antenna is covered with an insulating cover.
【0019】本願の第3または第4発明のプラズマ処理
装置は、とくに、真空容器内に直流磁界を印加するため
のコイルまたは永久磁石を備えていない場合に効果的な
プラズマ処理装置である。The plasma processing apparatus according to the third or fourth invention of the present application is an effective plasma processing apparatus particularly when the vacuum container is not provided with a coil or a permanent magnet for applying a DC magnetic field.
【0020】[0020]
【発明の実施の形態】以下、本発明の第1実施形態につ
いて、図1を参照して説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
【0021】図1に、本発明の第1実施形態において用
いたプラズマ処理装置の断面図を示す。図1において、
真空容器1内にガス供給装置2から所定のガスを導入し
つつ排気装置としてのポンプ3により排気を行い、真空
容器1内を所定の圧力に保ちながら、アンテナ用高周波
電源4により100MHzの高周波電力を、アンテナ5
と真空容器1との間に挟まれ、かつ、アンテナ5よりも
外形寸法が大きい誘電板6に設けられた貫通穴7を介し
てアンテナ5に供給すると、真空容器1内にプラズマが
発生し、基板電極8上に載置された基板9に対してエッ
チング、堆積、表面改質等のプラズマ処理を行うことが
できる。このとき、基板電極8にも基板電極用高周波電
源10により高周波電力を供給することで、基板9に到
達するイオンエネルギーを制御することができる。ま
た、アンテナ5の表面は、絶縁カバー11により覆われ
ている。FIG. 1 shows a sectional view of the plasma processing apparatus used in the first embodiment of the present invention. In FIG.
While a predetermined gas is introduced from the gas supply device 2 into the vacuum container 1, the gas is exhausted by the pump 3 as an exhaust device, and while maintaining the vacuum container 1 at a predetermined pressure, the high frequency power source 4 for the antenna supplies 100 MHz high frequency power The antenna 5
When supplied to the antenna 5 through a through hole 7 provided in a dielectric plate 6 having a larger outer dimension than the antenna 5, the plasma is generated in the vacuum container 1, Plasma treatment such as etching, deposition, and surface modification can be performed on the substrate 9 placed on the substrate electrode 8. At this time, by supplying high frequency power to the substrate electrode 8 from the high frequency power source 10 for substrate electrode, the ion energy reaching the substrate 9 can be controlled. The surface of the antenna 5 is covered with an insulating cover 11.
【0022】また、「アンテナ5の周辺部に設けられ、
かつ、誘電板6に密着して設けられた第1導体リング1
2とアンテナ5との間の溝状の空間からなる第1プラズ
マトラップ13」と、「第1導体リング12の周辺部に
設けられ、かつ、誘電板6に密着して設けられ、かつ、
内径が誘電板6の外形よりも小さい第2導体リング14
と、第1導体リング12との間の溝状の空間からなる第
2プラズマトラップ15」が設けられている。In addition, "provided around the antenna 5,
Also, the first conductor ring 1 provided in close contact with the dielectric plate 6
A first plasma trap 13 formed of a groove-shaped space between the antenna 2 and the antenna 5, and "provided on the periphery of the first conductor ring 12 and in close contact with the dielectric plate 6, and
The second conductor ring 14 having an inner diameter smaller than the outer diameter of the dielectric plate 6.
And a second plasma trap 15 ″ including a groove-shaped space between the first plasma ring 15 and the first conductor ring 12.
【0023】図1に示す本発明の第1実施形態において
用いたプラズマ処理装置において、塩素ガスのプラズマ
で直径300mmの範囲で±10%以下の均一性を得る
ために必要なアンテナ5と基板電極8との距離は、80
mm程度であった。また、この構成で、真空容器1内に
塩素ガスを供給し、VHFパワー1000Wをアンテナ
5に印加した場合、1Paで基板9近傍でのイオン飽和
電流密度は3.5mA/cm2となり、従来例に比べて
大幅な向上がみられた。In the plasma processing apparatus used in the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1, the antenna 5 and the substrate electrode necessary for obtaining uniformity of ± 10% or less in a diameter of 300 mm by plasma of chlorine gas. Distance from 8 is 80
It was about mm. Further, with this configuration, when chlorine gas is supplied into the vacuum container 1 and VHF power of 1000 W is applied to the antenna 5, the ion saturation current density in the vicinity of the substrate 9 is 3.5 mA / cm 2 at 1 Pa. Significant improvement was seen compared to.
【0024】このようにアンテナ5と基板9との距離を
小さくしても均一性が良いイオン飽和電流密度分布が得
られたのは、2つのプラズマトラップ13及び15の部
分において、ドーナツ状の2つの高密度プラズマ領域が
形成され、基板9の中央部及び周辺部に対して短い拡散
距離でも効果的にプラズマを輸送できたためであると考
えられる。ここで、誘電板6が、アンテナ5から第2プ
ラズマトラップ15まで電磁波を伝える伝送路としての
役割を担っている。また、従来例に比べて高いイオン飽
和電流密度が得られたのは、アンテナ5と基板9との距
離が小さくなったために、プラズマの体積が小さくな
り、単位体積当たり相対的に大きな高周波電力が供給さ
れたためであると考えられる。In this way, even if the distance between the antenna 5 and the substrate 9 is reduced, the ion saturation current density distribution with good uniformity was obtained. In the two plasma traps 13 and 15, the donut-shaped 2 was formed. It is considered that this is because two high-density plasma regions were formed, and the plasma could be effectively transported even with a short diffusion distance with respect to the central portion and the peripheral portion of the substrate 9. Here, the dielectric plate 6 plays a role as a transmission path for transmitting electromagnetic waves from the antenna 5 to the second plasma trap 15. Further, a higher ion saturation current density was obtained as compared with the conventional example, because the distance between the antenna 5 and the substrate 9 was reduced, the plasma volume was reduced, and relatively high high-frequency power per unit volume was obtained. It is thought that this is because it was supplied.
【0025】次に、本発明の第2実施形態について、図
2を参照して説明する。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
【0026】図2に、本発明の第2実施形態において用
いたプラズマ処理装置の断面図を示す。図2において、
真空容器1内にガス供給装置2から所定のガスを導入し
つつ排気装置としてのポンプ3により排気を行い、真空
容器1内を所定の圧力に保ちながら、アンテナ用高周波
電源4により100MHzの高周波電力を、アンテナ5
と真空容器1との間に挟まれ、かつ、アンテナ5と外形
寸法がほぼ等しい誘電板6に設けられた貫通穴7を介し
てアンテナ5に供給すると、真空容器1内にプラズマが
発生し、基板電極8上に載置された基板9に対してエッ
チング、堆積、表面改質等のプラズマ処理を行うことが
できる。このとき、基板電極8にも基板電極用高周波電
源10により高周波電力を供給することで、基板9に到
達するイオンエネルギーを制御することができる。ま
た、アンテナ5の表面は、絶縁カバー11により覆われ
ている。FIG. 2 shows a sectional view of the plasma processing apparatus used in the second embodiment of the present invention. In FIG.
While a predetermined gas is introduced from the gas supply device 2 into the vacuum container 1, the gas is exhausted by the pump 3 as an exhaust device, and while maintaining the vacuum container 1 at a predetermined pressure, the high frequency power source 4 for the antenna supplies 100 MHz high frequency power The antenna 5
When it is supplied to the antenna 5 through the through-hole 7 provided in the dielectric plate 6 sandwiched between the antenna 5 and the vacuum container 1 and having substantially the same external dimensions as the antenna 5, plasma is generated in the vacuum container 1, Plasma treatment such as etching, deposition, and surface modification can be performed on the substrate 9 placed on the substrate electrode 8. At this time, by supplying high frequency power to the substrate electrode 8 from the high frequency power source 10 for substrate electrode, the ion energy reaching the substrate 9 can be controlled. The surface of the antenna 5 is covered with an insulating cover 11.
【0027】また、誘電板6の周辺部に密着して誘電体
リング16が設けられ、「アンテナ5の周辺部に設けら
れ、かつ、誘電体リング16に密着して設けられた第1
導体リング12とアンテナ5との間の溝状の空間からな
る第1プラズマトラップ13」と、「第1導体リング1
2の周辺部に設けられ、かつ、誘電体リング16に密着
して設けられ、かつ、内径が誘電体リング16の外形よ
りも小さい第2導体リング14と、第1導体リング12
との間の溝状の空間からなる第2プラズマトラップ1
5」が設けられている。Further, the dielectric ring 16 is provided in close contact with the peripheral portion of the dielectric plate 6, and "the first ring provided in the peripheral portion of the antenna 5 and in close contact with the dielectric ring 16 is provided.
A first plasma trap 13 composed of a groove-shaped space between the conductor ring 12 and the antenna 5;
The second conductor ring 14 and the first conductor ring 12 which are provided in the peripheral part of the second conductor 2 and are closely attached to the dielectric ring 16 and have an inner diameter smaller than the outer diameter of the dielectric ring 16.
Second plasma trap 1 consisting of a groove-shaped space between
5 ”is provided.
【0028】図2に示す本発明の第2実施形態において
用いたプラズマ処理装置において、塩素ガスのプラズマ
で直径300mmの範囲で±10%以下の均一性を得る
ために必要なアンテナ5と基板電極8との距離は、80
mm程度であった。また、この構成で、真空容器1内に
塩素ガスを供給し、VHFパワー1000Wをアンテナ
5に印加した場合、1Paで基板9近傍でのイオン飽和
電流密度は3.3mA/cm2となり、従来例に比べて
大幅な向上がみられた。In the plasma processing apparatus used in the second embodiment of the present invention shown in FIG. 2, the antenna 5 and the substrate electrode necessary for obtaining uniformity of ± 10% or less in the range of diameter 300 mm by chlorine gas plasma. Distance from 8 is 80
It was about mm. Further, with this configuration, when chlorine gas is supplied into the vacuum container 1 and VHF power of 1000 W is applied to the antenna 5, the ion saturation current density in the vicinity of the substrate 9 is 3.3 mA / cm 2 at 1 Pa. Significant improvement was seen compared to.
【0029】このようにアンテナ5と基板9との距離を
小さくしても均一性が良いイオン飽和電流密度分布が得
られたのは、2つのプラズマトラップ13及び15の部
分において、ドーナツ状の2つの高密度プラズマ領域が
形成され、基板9の中央部及び周辺部に対して短い拡散
距離でも効果的にプラズマを輸送できたためであると考
えられる。ここで、誘電体リング16が、アンテナ5か
ら第2プラズマトラップ15まで電磁波を伝える伝送路
としての役割を担っている。また、従来例に比べて高い
イオン飽和電流密度が得られたのは、アンテナ5と基板
9との距離が小さくなったために、プラズマの体積が小
さくなり、単位体積当たり相対的に大きな高周波電力が
供給されたためであると考えられる。In this way, even if the distance between the antenna 5 and the substrate 9 is reduced, the ion saturation current density distribution with good uniformity was obtained. In the two plasma traps 13 and 15, the doughnut-shaped 2 was formed. It is considered that this is because two high-density plasma regions were formed, and the plasma could be effectively transported even with a short diffusion distance with respect to the central portion and the peripheral portion of the substrate 9. Here, the dielectric ring 16 plays a role as a transmission path for transmitting electromagnetic waves from the antenna 5 to the second plasma trap 15. Further, a higher ion saturation current density was obtained as compared with the conventional example, because the distance between the antenna 5 and the substrate 9 was reduced, the plasma volume was reduced, and relatively high high-frequency power per unit volume was obtained. It is thought that this is because it was supplied.
【0030】また、図1で説明した本発明の第1実施形
態では、アンテナ5よりも外形寸法が大きい誘電板6を
用いていたのに対し、図2で説明した本発明の第2実施
形態では、アンテナ5と外形寸法がほぼ等しい誘電板6
を用い、かつ、誘電板6の周辺部に密着して誘電体リン
グ16が設けられているが、このような構成をとること
により、誘電板6と誘電体リング16の材質をそれぞれ
独立して選択することができる点、設計上の自由度が増
す点等において有利となる。Further, in the first embodiment of the present invention described with reference to FIG. 1, the dielectric plate 6 having a larger outer dimension than the antenna 5 is used, whereas in the second embodiment of the present invention described with reference to FIG. Then, the dielectric plate 6 having substantially the same external dimensions as the antenna 5
And the dielectric ring 16 is provided in close contact with the peripheral portion of the dielectric plate 6, and by adopting such a configuration, the materials of the dielectric plate 6 and the dielectric ring 16 are independent of each other. This is advantageous in that it can be selected and the degree of freedom in design is increased.
【0031】以上述べた本発明の実施形態においては、
本発明の適用範囲のうち、真空容器の形状、アンテナの
形状及び配置、誘電体の形状及び配置等に関して様々な
バリエーションのうちの一部を例示したに過ぎない。本
発明の適用にあたり、ここで例示した以外にも様々なバ
リエーションが考えられることは、いうまでもない。In the embodiment of the present invention described above,
Only a part of various variations regarding the shape of the vacuum container, the shape and arrangement of the antenna, the shape and arrangement of the dielectric, and the like are shown as examples within the scope of application of the present invention. Needless to say, in applying the present invention, various variations other than those exemplified here are conceivable.
【0032】また、以上述べた本発明の実施形態におい
て、アンテナに100MHzの高周波電力を供給する場
合について説明したが、周波数はこれに限定されるもの
ではなく、50MHz乃至3GHzの周波数を用いるプ
ラズマ処理方法及び装置において、本発明は有効であ
る。Further, in the above-described embodiments of the present invention, the case where the high frequency power of 100 MHz is supplied to the antenna has been described, but the frequency is not limited to this, and plasma processing using a frequency of 50 MHz to 3 GHz is described. The present invention is effective in a method and an apparatus.
【0033】また、図3に示す本発明の第3実施形態の
ように、アンテナ5をショートピン17により接地する
ことにより、より等方的な電磁界分布を得ることができ
る。図4のアンテナ5の平面図に示すように、ショート
ピン17は3ヶ所に設けられており、それぞれのショー
トピン17がアンテナ5の中心に対して等配置されてい
る。Further, as in the third embodiment of the present invention shown in FIG. 3, by grounding the antenna 5 with the short pin 17, a more isotropic electromagnetic field distribution can be obtained. As shown in the plan view of the antenna 5 in FIG. 4, the short pins 17 are provided at three places, and the short pins 17 are equally arranged with respect to the center of the antenna 5.
【0034】また、以上述べた本発明の実施形態におい
て、アンテナの表面が絶縁カバーにより覆われている場
合について説明したが、絶縁カバーは無くてもよい。た
だし、絶縁カバーが無いと、アンテナを構成する物質に
よる基板の汚染等の問題が発生する可能性があるため、
汚染に敏感な処理を行う際には、絶縁カバーを設けた方
がよい。また、絶縁カバーが無い場合は、アンテナとプ
ラズマとの容量的な結合の割合が増大し、基板中央部の
プラズマ密度が高まる傾向があるため、使用するガス種
やガス圧力によっては、絶縁カバーが無い場合の方が均
一なプラズマ分布を得られることもある。In the above-described embodiment of the present invention, the case where the surface of the antenna is covered with the insulating cover has been described, but the insulating cover may be omitted. However, if there is no insulating cover, problems such as contamination of the substrate by the substances that compose the antenna may occur,
It is better to provide an insulating cover when processing sensitive to pollution. If the insulating cover is not provided, the ratio of capacitive coupling between the antenna and the plasma tends to increase, and the plasma density in the central portion of the substrate tends to increase. Therefore, depending on the gas species and gas pressure used, the insulating cover may be used. In some cases, a more uniform plasma distribution may be obtained.
【0035】また、以上述べた本発明の実施形態におい
て、真空容器内に直流磁界が存在しない場合について説
明したが、高周波電力がプラズマ中に浸入できるように
なるほどの大きな直流磁界が存在しない場合、例えば、
着火性の改善のために数十ガウス程度の小さな直流磁界
を用いる場合においても、本発明は有効である。しか
し、本発明は、真空容器内に直流磁界が存在しない場合
にとくに有効である。In the above-described embodiments of the present invention, the case where no DC magnetic field exists in the vacuum container has been described. However, when there is no DC magnetic field large enough to allow high frequency power to enter the plasma, For example,
The present invention is effective even when a small DC magnetic field of about several tens Gauss is used to improve the ignitability. However, the present invention is particularly effective when there is no DC magnetic field in the vacuum container.
【0036】[0036]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本願の
第1発明のプラズマ処理方法によれば、真空容器内にガ
スを供給しつつ真空容器内を排気し、真空容器内を所定
の圧力に制御しながら、真空容器内の基板電極に載置さ
れた基板に対向して真空容器内に設けられたアンテナ
に、アンテナと真空容器との間に挟まれ、かつ、アンテ
ナよりも外形寸法が大きい誘電板に設けられた貫通穴を
介して周波数50MHz乃至3GHzの高周波電力を印
加することにより、真空容器内にプラズマを発生させ、
前記アンテナと前記基板電極との距離を80mm程度に
設定し、基板を処理するプラズマ処理方法であって、
「アンテナの周辺部に設けられ、かつ、前記誘電板に設
けられた第1導体リングとアンテナとの間の溝状の第1
プラズマトラップ」と、「第1導体リングの周辺部に設
けられ、かつ、前記誘電板に設けられ、かつ、内径が前
記誘電板の外形よりも小さい第2導体リングと、第1導
体リングとの間の溝状の第2プラズマトラップ」とによ
って、前記基板を処理するため、アンテナと基板との距
離を小さくしても均一性が良く、かつ、高いイオン飽和
電流密度が得られるプラズマ処理方法を提供することが
できる。As is apparent from the above description, according to the plasma processing method of the first invention of the present application, the inside of the vacuum container is evacuated while supplying the gas into the vacuum container, and the inside of the vacuum container is kept at a predetermined pressure. The antenna provided in the vacuum container faces the substrate placed on the substrate electrode in the vacuum container while being controlled to be sandwiched between the antenna and the vacuum container, and has an outer dimension larger than that of the antenna. By applying high frequency power of 50 MHz to 3 GHz through a through hole provided in a large dielectric plate, plasma is generated in the vacuum container,
The distance between the antenna and the substrate electrode should be about 80 mm.
A plasma processing method of setting and processing a substrate, comprising:
"A groove-shaped first portion provided between the antenna and a first conductor ring provided in the peripheral portion of the antenna and provided on the dielectric plate .
A plasma trap ", provided on the periphery of the" first conductive ring and disposed on the dielectric plate, and an inner diameter before
Since the substrate is processed by the second conductor ring smaller than the outer shape of the dielectric plate and the groove-shaped second plasma trap between the first conductor ring, the distance between the antenna and the substrate is reduced. It is possible to provide a plasma processing method which has good uniformity and can obtain a high ion saturation current density.
【0037】また、本願の第2発明のプラズマ処理方法
によれば、真空容器内にガスを供給しつつ真空容器内を
排気し、真空容器内を所定の圧力に制御しながら、真空
容器内の基板電極に載置された基板に対向して真空容器
内に設けられたアンテナに、アンテナと真空容器との間
に挟まれ、かつ、アンテナと外形寸法がほぼ等しい誘電
板に設けられた貫通穴を介して周波数50MHz乃至3
GHzの高周波電力を印加することにより、真空容器内
にプラズマを発生させ、前記アンテナと前記基板電極と
の距離を80mm程度に設定し、基板を処理するプラズ
マ処理方法であって、前記誘電板の周辺部に誘電体リン
グが設けられ、「アンテナの周辺部に設けられ、かつ、
前記誘電体リングに設けられた第1導体リングとアンテ
ナとの間の溝状の第1プラズマトラップ」と、「第1導
体リングの周辺部に設けられ、かつ、前記誘電体リング
に設けられ、かつ、内径が前記誘電体リングの外形より
も小さい第2導体リングと、第1導体リングとの間の溝
状の第2プラズマトラップ」とによって、前記基板を処
理するため、アンテナと基板との距離を小さくしても均
一性が良く、かつ、高いイオン飽和電流密度が得られる
プラズマ処理方法を提供することができる。Further, according to the plasma processing method of the second invention of the present application, the gas inside the vacuum container is evacuated while supplying the gas into the vacuum container, and the inside of the vacuum container is controlled at a predetermined pressure. A through hole provided in a dielectric plate that is sandwiched between the antenna and the vacuum container and has an outer dimension that is substantially the same as the antenna, in an antenna that is provided in the vacuum container facing the substrate mounted on the substrate electrode. Through the frequency of 50MHz to 3
By applying high frequency power of GHz, plasma is generated in the vacuum container, and the antenna and the substrate electrode
Is set to about 80 mm and the substrate is processed by a plasma processing method, wherein a dielectric phosphor layer is formed around the dielectric plate.
Grayed is provided, provided on the periphery of the "antenna, and,
A groove-shaped first plasma trap between a first conductor ring provided on the dielectric ring and the antenna, and "a dielectric ring provided on the periphery of the first conductor ring and
Provided, and a smaller second conductor ring than the outer shape of inner diameter of the dielectric ring, by a groove-shaped second plasma trap "between the first conductor ring, for processing said substrate, antenna It is possible to provide a plasma processing method that provides good uniformity and high ion saturation current density even if the distance between the substrate and the substrate is reduced.
【0038】また、本願の第3発明のプラズマ処理装置
によれば、真空容器と、真空容器内にガスを供給するガ
ス供給装置と、真空容器内を排気する排気装置と、真空
容器内に基板を載置する基板電極と、基板電極に対向
し、かつ、前記基板電極との距離が80mm程度に設け
られたアンテナと、アンテナと真空容器との間に挟ま
れ、かつ、アンテナよりも外形寸法が大きい誘電板と、
誘電板に設けられた貫通穴を介してアンテナに周波数5
0MHz乃至3GHzの高周波電力を供給する高周波電
源とを備えたプラズマ処理装置であって、「アンテナの
周辺部に設けられ、かつ、前記誘電板に設けられた第1
導体リングとアンテナとの間の溝状の第1プラズマトラ
ップ」と、「第1導体リングの周辺部に設けられ、か
つ、前記誘電板に設けられ、かつ、内径が前記誘電板の
外形よりも小さい第2導体リングと、第1導体リングと
の間の溝状の第2プラズマトラップ」が設けられている
ため、アンテナと基板との距離を小さくしても均一性が
良く、かつ、高いイオン飽和電流密度が得られるプラズ
マ処理装置を提供することができる。Further, according to the plasma processing apparatus of the third aspect of the present invention supply a vacuum chamber, a gas into the vacuum chamber Suruga
Supply device , an exhaust device for exhausting the inside of the vacuum container, a substrate electrode for mounting a substrate in the vacuum container, an antenna facing the substrate electrode and provided at a distance of about 80 mm from the substrate electrode. And a dielectric plate sandwiched between the antenna and the vacuum container and having a larger outer dimension than the antenna,
Frequency 5 is applied to the antenna through the through hole provided in the dielectric plate.
0MHz to high-frequency electric supplying high frequency power 3GHz
A plasma processing apparatus comprising: a source , the first "provided on the periphery of the antenna and provided on the dielectric plate;
"A groove-shaped first plasma trap between a conductor ring and an antenna", "provided in the peripheral portion of the first conductor ring and provided in the dielectric plate , and having an inner diameter larger than the outer shape of the dielectric plate" Since a small second conductor ring and a groove-shaped second plasma trap are provided between the first conductor ring and the first conductor ring, even if the distance between the antenna and the substrate is small, the uniformity is good and the high ion It is possible to provide a plasma processing apparatus that can obtain a saturation current density.
【0039】また、本願の第4発明のプラズマ処理装置
によれば、真空容器と、真空容器内にガスを供給するガ
ス供給装置と、真空容器内を排気する排気装置と、真空
容器内に基板を載置する基板電極と、基板電極に対向
し、かつ、前記基板電極との距離が80mm程度に設け
られたアンテナと、アンテナと真空容器との間に挟ま
れ、かつ、アンテナと外形寸法がほぼ等しい誘電板と、
誘電板に設けられた貫通穴を介してアンテナに周波数5
0MHz乃至3GHzの高周波電力を供給する高周波電
源とを備えたプラズマ処理装置であって、前記誘電板の
周辺部に誘電体リングが設けられ、「アンテナの周辺部
に設けられ、かつ、前記誘電体リングに設けられた第1
導体リングとアンテナとの間の溝状の第1プラズマトラ
ップ」と、「第1導体リングの周辺部に設けられ、か
つ、前記誘電体リングに設けられ、かつ、内径が前記誘
電体リングの外形よりも小さい第2導体リングと、第1
導体リングとの間の溝状の第2プラズマトラップ」が設
けられているため、アンテナと基板との距離を小さくし
ても均一性が良く、かつ、高いイオン飽和電流密度が得
られるプラズマ処理装置を提供することができる。Further, according to the plasma processing apparatus of the fourth aspect of the present invention supply a vacuum chamber, a gas into the vacuum chamber Suruga
Supply device , an exhaust device for exhausting the inside of the vacuum container, a substrate electrode for mounting a substrate in the vacuum container, a substrate electrode facing the substrate electrode, and a distance of about 80 mm from the substrate electrode.
An antenna that is, sandwiched between the antenna and the vacuum chamber, and a substantially equal dielectric plate antenna and outer dimensions,
Frequency 5 is applied to the antenna through the through hole provided in the dielectric plate.
0MHz to high-frequency electric supplying high frequency power 3GHz
A plasma processing apparatus including a source , wherein a dielectric ring is provided on a peripheral portion of the dielectric plate , and "a first dielectric ring is provided on a peripheral portion of the antenna and provided on the dielectric ring .
The conductor ring and the groove-shaped first plasma trap between the antenna "," disposed on the periphery of the first conductor ring and disposed in said dielectric ring, and an inner diameter of the induction
A second conductor ring smaller than the outer shape of the electric conductor ring;
Since the groove-shaped second plasma trap "between the conductor ring and the conductor ring is provided, the plasma processing apparatus has good uniformity and high ion saturation current density even if the distance between the antenna and the substrate is small. Can be provided.
【図1】本発明の第1実施形態で用いたプラズマ処理装
置の構成を示す断面図FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a plasma processing apparatus used in a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第2実施形態で用いたプラズマ処理装
置の構成を示す断面図FIG. 2 is a sectional view showing a configuration of a plasma processing apparatus used in a second embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第3実施形態で用いたプラズマ処理装
置の構成を示す断面図FIG. 3 is a sectional view showing a configuration of a plasma processing apparatus used in a third embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第3実施形態で用いたアンテナの平面
図FIG. 4 is a plan view of an antenna used in a third embodiment of the present invention.
【図5】従来例で用いたプラズマ処理装置の構成を示す
断面図FIG. 5 is a sectional view showing a configuration of a plasma processing apparatus used in a conventional example.
1 真空容器 2 ガス供給装置 3 ポンプ 4 アンテナ用高周波電源 5 アンテナ 6 誘電板 7 貫通穴 8 基板電極 9 基板 10 基板電極用高周波電源 11 絶縁カバー 12 第1導体リング 13 第1プラズマトラップ 14 第2導体リング 15 第2プラズマトラップ 1 vacuum container 2 gas supply device 3 pumps 4 High frequency power supply for antenna 5 antennas 6 Dielectric plate 7 through holes 8 substrate electrodes 9 substrates 10 High frequency power supply for substrate electrode 11 Insulation cover 12 First conductor ring 13 First plasma trap 14 Second conductor ring 15 Second plasma trap
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H05H 1/46 H01L 21/302 101B (56)参考文献 特開 平9−148097(JP,A) 特開 平2−194526(JP,A) 特開 平9−312268(JP,A) 特開 平11−111494(JP,A) 特開 平9−102400(JP,A) 特開 平8−325759(JP,A) 特開2000−243707(JP,A) 特開2000−188280(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/3065 B01J 19/08 C23C 16/509 C23F 4/00 H01L 21/205 H05H 1/46 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI H05H 1/46 H01L 21/302 101B (56) References JP-A-9-148097 (JP, A) JP-A-2-194526 ( JP, A) JP 9-312268 (JP, A) JP 11-111494 (JP, A) JP 9-102400 (JP, A) JP 8-325759 (JP, A) JP 2000-243707 (JP, A) JP 2000-188280 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/3065 B01J 19/08 C23C 16/509 C23F 4/00 H01L 21/205 H05H 1/46
Claims (10)
内を排気し、真空容器内を所定の圧力に制御しながら、
真空容器内の基板電極に載置された基板に対向して真空
容器内に設けられたアンテナに、アンテナと真空容器と
の間に挟まれ、かつ、アンテナよりも外形寸法が大きい
誘電板に設けられた貫通穴を介して周波数50MHz乃
至3GHzの高周波電力を印加することにより、真空容
器内にプラズマを発生させ、前記アンテナと前記基板電
極との距離を80mm程度に設定し、基板を処理するプ
ラズマ処理方法であって、「アンテナの周辺部に設けら
れ、かつ、前記誘電板に設けられた第1導体リングとア
ンテナとの間の溝状の第1プラズマトラップ」と、「第
1導体リングの周辺部に設けられ、かつ、前記誘電板に
設けられ、かつ、内径が前記誘電板の外形よりも小さい
第2導体リングと、第1導体リングとの間の溝状の第2
プラズマトラップ」とによって、前記基板を処理するこ
とを特徴とするプラズマ処理方法。1. A gas is supplied into the vacuum container, the inside of the vacuum container is evacuated, and the inside of the vacuum container is controlled to a predetermined pressure.
An antenna provided in the vacuum container facing the substrate placed on the substrate electrode in the vacuum container, and provided on a dielectric plate that is sandwiched between the antenna and the vacuum container and has a larger outer dimension than the antenna. By applying high-frequency power having a frequency of 50 MHz to 3 GHz through the through hole, plasma is generated in the vacuum container, and the antenna and the substrate power are supplied.
A plasma processing method for processing a substrate by setting a distance from the pole to about 80 mm, wherein the method is "a first conductor ring provided on the peripheral portion of the antenna and between the first conductor ring provided on the dielectric plate and the antenna. "A groove-shaped first plasma trap" and a "second conductor provided in the peripheral portion of the first conductor ring and provided in the dielectric plate , and having an inner diameter smaller than the outer shape of the dielectric plate". A groove-shaped second between the ring and the first conductor ring
A plasma processing method , wherein the substrate is processed by "plasma trap".
内を排気し、真空容器内を所定の圧力に制御しながら、
真空容器内の基板電極に載置された基板に対向して真空
容器内に設けられたアンテナに、アンテナと真空容器と
の間に挟まれ、かつ、アンテナと外形寸法がほぼ等しい
誘電板に設けられた貫通穴を介して周波数50MHz乃
至3GHzの高周波電力を印加することにより、真空容
器内にプラズマを発生させ、前記アンテナと前記基板電
極との距離を80mm程度に設定し、基板を処理するプ
ラズマ処理方法であって、前記誘電板の周辺部に誘電体
リングが設けられ、「アンテナの周辺部に設けられ、か
つ、前記誘電体リングに設けられた第1導体リングとア
ンテナとの間の溝状の第1プラズマトラップ」と、「第
1導体リングの周辺部に設けられ、かつ、前記誘電体リ
ングに設けられ、かつ、内径が前記誘電体リングの外形
よりも小さい第2導体リングと、第1導体リングとの間
の溝状の第2プラズマトラップ」とによって、前記基板
を処理することを特徴とするプラズマ処理方法。2. The inside of the vacuum container is evacuated while supplying gas into the vacuum container, and the inside of the vacuum container is controlled to a predetermined pressure,
An antenna provided in the vacuum container facing the substrate placed on the substrate electrode in the vacuum container, and provided on a dielectric plate sandwiched between the antenna and the vacuum container and having substantially the same external dimensions as the antenna. By applying high-frequency power having a frequency of 50 MHz to 3 GHz through the through hole, plasma is generated in the vacuum container, and the antenna and the substrate power are supplied.
A plasma processing method for processing a substrate by setting a distance from a pole to about 80 mm , wherein a dielectric material is provided on a peripheral portion of the dielectric plate.
A ring is provided, “a groove-shaped first plasma trap provided in the peripheral portion of the antenna and provided between the antenna and the first conductor ring provided in the dielectric ring ”, and “of the first conductor ring It is provided on the periphery and the dielectric
Provided packaging, and inner and smaller second conductor ring than the outline of the dielectric ring, by a groove-shaped second plasma trap "between the first conductor ring, the substrate <br/> A plasma processing method, characterized in that the processing is performed.
すために、アンテナと真空容器とを短絡するショートピ
ンを設けたことを特徴とする、請求項1または2記載の
プラズマ処理方法。3. The plasma processing method according to claim 1, further comprising a shorting pin that short-circuits the antenna and the vacuum container in order to provide the antenna with an isotropic electromagnetic field distribution.
れていることを特徴とする、請求項1または2記載のプ
ラズマ処理方法。4. The plasma processing method according to claim 1, wherein the surface of the antenna is covered with an insulating cover.
を特徴とする、請求項1または2記載のプラズマ処理方
法。5. The plasma processing method according to claim 1, wherein a DC magnetic field does not exist in the vacuum container.
るガス供給装置と、真空容器内を排気する排気装置と、
真空容器内に基板を載置する基板電極と、基板電極に対
向し、かつ、前記基板電極との距離が80mm程度に設
けられたアンテナと、アンテナと真空容器との間に挟ま
れ、かつ、アンテナよりも外形寸法が大きい誘電板と、
誘電板に設けられた貫通穴を介してアンテナに周波数5
0MHz乃至3GHzの高周波電力を供給する高周波電
源とを備えたプラズマ処理装置であって、「アンテナの
周辺部に設けられ、かつ、前記誘電板に設けられた第1
導体リングとアンテナとの間の溝状の第1プラズマトラ
ップ」と、「第1導体リングの周辺部に設けられ、か
つ、前記誘電板に設けられ、かつ、内径が前記誘電板の
外形よりも小さい第2導体リングと、第1導体リングと
の間の溝状の第2プラズマトラップ」が設けられている
ことを特徴とするプラズマ処理装置。6. A vacuum container, and a gas is supplied into the vacuum container .
A gas supply device and an exhaust device for exhausting the inside of the vacuum container,
A substrate electrode on which a substrate is placed in a vacuum container, an antenna facing the substrate electrode and having a distance of about 80 mm from the substrate electrode, and between the antenna and the vacuum container. A dielectric plate that is sandwiched and has a larger external dimension than the antenna,
Frequency 5 is applied to the antenna through the through hole provided in the dielectric plate.
0MHz to high-frequency electric supplying high frequency power 3GHz
A plasma processing apparatus comprising: a source , the first "provided on the periphery of the antenna and provided on the dielectric plate;
"A groove-shaped first plasma trap between a conductor ring and an antenna", "provided in the peripheral portion of the first conductor ring and provided on the dielectric plate , and having an inner diameter larger than the outer shape of the dielectric plate" A plasma processing apparatus, characterized in that a groove-shaped second plasma trap "is provided between the small second conductor ring and the first conductor ring.
るガス供給装置と、真空容器内を排気する排気装置と、
真空容器内に基板を載置する基板電極と、基板電極に対
向し、かつ、前記基板電極との距離が80mm程度に設
けられたアンテナと、アンテナと真空容器との間に挟ま
れ、かつ、アンテナと外形寸法がほぼ等しい誘電板と、
誘電板に設けられた貫通穴を介してアンテナに周波数5
0MHz乃至3GHzの高周波電力を供給する高周波電
源とを備えたプラズマ処理装置であって、前記誘電板の
周辺部に誘電体リングが設けられ、「アンテナの周辺部
に設けられ、かつ、前記誘電体リングに設けられた第1
導体リングとアンテナとの間の溝状の第1プラズマトラ
ップ」と、「第1導体リングの周辺部に設けられ、か
つ、前記誘電体リングに設けられ、かつ、内径が前記誘
電体リングの外形よりも小さい第2導体リングと、第1
導体リングとの間の溝状の第2プラズマトラップ」が設
けられていることを特徴とするプラズマ処理装置。7. A vacuum container, and a gas is supplied into the vacuum container .
A gas supply device and an exhaust device for exhausting the inside of the vacuum container,
A substrate electrode on which a substrate is placed in a vacuum container is provided so as to face the substrate electrode and the distance between the substrate electrode and the substrate electrode is about 80 mm.
A stripped antenna, a dielectric plate sandwiched between the antenna and the vacuum container, and having substantially the same external dimensions as the antenna,
Frequency 5 is applied to the antenna through the through hole provided in the dielectric plate.
0MHz to high-frequency electric supplying high frequency power 3GHz
A plasma processing apparatus including a source , wherein a dielectric ring is provided on a peripheral portion of the dielectric plate , and "a first dielectric ring is provided on a peripheral portion of the antenna and provided on the dielectric ring .
The conductor ring and the groove-shaped first plasma trap between the antenna "," disposed on the periphery of the first conductor ring and disposed in said dielectric ring, and an inner diameter of the induction
A second conductor ring smaller than the outer shape of the electric conductor ring;
And a groove-shaped second plasma trap between the conductor ring and the conductor ring.
トピンを設けたことを特徴とする、請求項6または7記
載のプラズマ処理装置。8. The plasma processing apparatus according to claim 6, further comprising a short pin that short-circuits the antenna and the vacuum container.
れていることを特徴とする、請求項6または7記載のプ
ラズマ処理装置。9. A plasma processing apparatus according to claim 6, wherein the surface of the antenna is covered with an insulating cover.
のコイルまたは永久磁石を備えていないことを特徴とす
る、請求項6または7記載のプラズマ処理装置。10. The plasma processing apparatus according to claim 6, wherein a coil or a permanent magnet for applying a DC magnetic field is not provided in the vacuum container.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000048815A JP3374828B2 (en) | 2000-02-25 | 2000-02-25 | Plasma processing method and apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000048815A JP3374828B2 (en) | 2000-02-25 | 2000-02-25 | Plasma processing method and apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001237233A JP2001237233A (en) | 2001-08-31 |
| JP3374828B2 true JP3374828B2 (en) | 2003-02-10 |
Family
ID=18570848
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000048815A Expired - Fee Related JP3374828B2 (en) | 2000-02-25 | 2000-02-25 | Plasma processing method and apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3374828B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3591642B2 (en) * | 2001-02-07 | 2004-11-24 | 株式会社日立製作所 | Plasma processing equipment |
| KR101402232B1 (en) | 2008-08-12 | 2014-06-02 | (주)소슬 | Apparatus for treating substrate |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000188280A (en) | 1998-12-21 | 2000-07-04 | Toshiba Corp | Plasma process apparatus and plasma process |
| JP2000243707A (en) | 1999-02-23 | 2000-09-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Plasma processing method and apparatus |
-
2000
- 2000-02-25 JP JP2000048815A patent/JP3374828B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000188280A (en) | 1998-12-21 | 2000-07-04 | Toshiba Corp | Plasma process apparatus and plasma process |
| JP2000243707A (en) | 1999-02-23 | 2000-09-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Plasma processing method and apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001237233A (en) | 2001-08-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3374796B2 (en) | Plasma processing method and apparatus | |
| JP3482904B2 (en) | Plasma processing method and apparatus | |
| JP3438696B2 (en) | Plasma processing method and apparatus | |
| KR100381117B1 (en) | Plasma processing method and apparatus | |
| KR100437956B1 (en) | Method and apparatus for ionized physical vapor deposition | |
| US6653791B1 (en) | Method and apparatus for producing uniform process rates | |
| US6433297B1 (en) | Plasma processing method and plasma processing apparatus | |
| US5838111A (en) | Plasma generator with antennas attached to top electrodes | |
| US6439154B2 (en) | Plasma processing apparatus for semiconductors | |
| KR100842947B1 (en) | Plasma processing method and plasma processing apparatus | |
| US20050051273A1 (en) | Plasma processing apparatus | |
| JP3868925B2 (en) | Plasma processing equipment | |
| JP4013674B2 (en) | Plasma doping method and apparatus | |
| JP3417328B2 (en) | Plasma processing method and apparatus | |
| JP3374828B2 (en) | Plasma processing method and apparatus | |
| JP3379506B2 (en) | Plasma processing method and apparatus | |
| JP3485013B2 (en) | Plasma processing method and apparatus | |
| JP2005079416A (en) | Plasma processing equipment | |
| JP2000164394A (en) | Plasma processing equipment | |
| JP3883615B2 (en) | Plasma generator and plasma processing apparatus | |
| JP2000156374A (en) | Plasma processing equipment for sputter processing | |
| JP3736016B2 (en) | Plasma processing method and apparatus | |
| JPH11238597A (en) | Plasma processing method and apparatus | |
| JP2002280198A (en) | Plasma processing apparatus and method | |
| JPH11330049A (en) | Plasma processing method and apparatus |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071129 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081129 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091129 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091129 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101129 Year of fee payment: 8 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |